கதிரவன் - பகுதி (5)

கதிரவன் - பகுதி (5)

புவியின் அதிக அட்சங்களில் வசிப்பவர்கள் இரவில் சில நேரங்களில் பல வண்ண ஒளிகள் வானம் முழுவதும் மின்னுவதைக் காண இயலும். பழங்குடி மக்கள் இந்த மின்னும் வண்ண ஒளியில் நடனமாடும் தங்கள் முன்னோர்களின் ஆவிகளைக் காண முடியும் என்று நம்பினர். ஸ்காண்டினேவிய புராணங்களில் இவ்வொளிகள் (Aurora) வானையும் விண்ணையும் இணைக்கும் கடவுளால் ஏற்படுத்தப்பட்ட பாலம் என்று குறிப்பிடுகிறது. வட மற்றும் தென் துருவ விண்ணொளிகள் (Aurora Borealis and Aurora Australis)  என்றழைக்கப்படும் இவ்வொளிகள் மிகவும் அழகான கண்கவர் காட்சியாகும்.

துருவ விண்ணொளிகள்

Image courtesy : https://en.wikipedia.org/wiki/Aurora

புவிலிருந்து சுமார் 149.669 மில்லியன் கிலோமீட்டர் தொலைவில் கதிரவன் உள்ளது.ஆனால் அதன் விளைவுகள் கதிரவனின் கட்புலனாகும் பரப்பிற்கு அப்பாலும் பரவியுள்ளது.

கதிரவனின் பரப்பிலிருந்து வெளியாகும் வன் காற்றுகள் காரணமாக விண்வெளியெங்கும் கதிரவத்துகள்கள் வீசி எறியப்படுகின்றன. இவ்வாறு வீசி எறியப்படும் துகள்களின் பாதையில் புவி அமையும் போது அதன் காந்தப்புலம் இந்தத்துகள்களுடன் வினையாற்றுகின்றன.

கதிரவனால் வாரி இறைக்கப்படும் இந்த மின்னூட்டமுள்ள துகள்கள் புவியின் வளிமண்டலத்தில் உள்ள அணுக்களையும் மூலக்கூறுகளையும் மோதி அவற்றை கிளர்ச்சியடையச் செய்கின்றன. இக் காரணத்தால் அவை ஒளிர்வது சாத்தியமாகிறது.

ஒரு அணு கிளர்ச்சியடைவது என்பது பற்றி அறிந்து கொள்ள அணுவின் எளிய அமைப்பைக் கருதலாம். எந்த ஒரு அணுவின் உட்புறம் நேர் மின்சுமையுள்ள அணுக்கருவும் அதற்கு வெளியில் எதிர் மின் சுமை கொண்ட எலக்ட்ரான்களும் சுற்றி வருகின்றன என்பதை நாம் அறிவோம். அணுவை கதிரவத்துகள்கள் தாக்கும் போது எலக்ட்ரான்கள் தங்கள் ஆற்றலில் அதிகரித்து உயர் ஆற்றல் வட்டப்பாதைக்கு செல்லும். இந்த நிலைதான் கிளர்ச்சி நிலை (Excited State) என்று சொல்லப்படுகிறது. இந்த நிலையிலிருந்து மீண்டும் இயல்பு நிலைக்கு அதாவது குறைந்த ஆற்றல் வட்டப்பாதைக்கு எலக்ட்ரான் திரும்பும் போது ஒளித்துகளை (Photon) உமிழ்கிறது.

பல வண்ண விளம்பர நியான் விளக்குகளைப் பார்த்திருக்கலாம். அவற்றில் என்ன நடக்கிறதோ அதுவே விண்ணொளியிலும் நடைபெறுகிறது. கண்ணாடிக்குழாய்க்குள் குறைந்த அழுத்தத்தில் அடைக்கப்பட்ட நியான் வாயுவில் உள்ள அணுக்கள் அதிக மின்னழுத்தம் கொண்ட மின்னோட்டத்தால் கிளர்ச்சியடையச் செய்யப்படுகிறது. வெவ்வேறு வாயுக்கள் வழியே மின்னிறக்கம் நடக்கும் போது வெவ்வேறு வகையான வண்ணங்களில் குழாய் ஒளிர்கிறது. துருவ விண்ணொளிகள் மிகப் பெரிய அளவில் நடைபெறும் நியான் வாயுக் குழாய் போன்றதே எனலாம்.

Image courtesy : 
http://iamtechnical.com/discharge-tube-argon-neon-mercury-and-helium-gas


ஒரு வானியற்பியல் பொருளின் காந்தக் கோளம் (Magnetosphere) என்பது அதனைச் சுற்றியுள்ள வெளியில் மின்னூட்டமுள்ள துகள்கள் அந்த வானியற்பியல் பொருளின் காந்தப்புலத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படும் பகுதியாகும். வானியற்பியல் பொருளின் அருகில் காந்தப்புலம் காந்த இருமுனை (Magnetic Dipole) யைப் போலிருக்கும்.

பொருளின் பரப்பிலிருந்து தொலைவாகச் செல்லச் செல்ல காந்த விசைக் கோடுகள் (Lines of force) அருகில் அமைந்துள்ள விண்மீனிலிருந்து உமிழப்பட்டு வெளியிடப்படும் மின் கடத்தும் பிளாஸ்மாவால் குறிப்பிடத்தகுந்த அளவுக்கு சிதைவடைந்து விடுகிறது.

காந்த நிறுத்தம் (Magnetopause) என்பது காந்தக் கோளத்திற்கும் (Magnetophere) சுற்றியுள்ள பிளாஸ்மாவிற்கும் இடையிலான திடீர் எல்லையாகும்.  கோள் அறிவியலில் (Planetary science), காந்த நிறுத்தம் என்பது கோளின் காந்தப்புலத்திற்கும் கதிரவக் காற்றுக்கும் இடையிலான எல்லை எனலாம். காந்த நிறுத்தத்தின் அமைவிடத்தை கோள்களின் இயக்க காந்தப்புல அழுத்தத்திற்கும், வீசும் கதிரவக் காற்றின் அழுத்தத்திற்கும் இடையிலான சமநிலையே முடிவு செய்கிறது. வீசும் கதிரவக் காற்றின் அழுத்தம் கூடுவது மற்றும் குறைவது காரணமாக காந்த நிறுத்தம் முன்நோக்கியோ அல்லது பின்னோக்கியோ நகரும். காந்த நிறுத்தத்துடன் நகரும் அலைகள் (ஓளங்கள் மற்றும் மேலும் கீழுமான இயக்கம்) கதிரவக் காற்றின் திசையிலேயே சிறிய அளவிலான கதிரவக் காற்றின் அழுத்த மாறுபாடுகளுக்கு கெல்வின் ஹெல்மோட்ஸ் விதிப்படி அமையும். 

வில் அதிர்ச்சிகள் (Bow shocks) என்பது காந்தக் கோளத்திற்கும் (Magnetosphere) சுற்றுப்புறத்தில் எல்லாத்திசைகளிலும் பரவியுள்ள காந்தப்புலத்திற்கும் இடையில் எல்லை ஆக விளங்குகிறது. இது வான் இயற்பியல் பொருளொன்றின் (Astrophysical object) காந்தப்புலத்திற்கும் சுற்றிலும் இயங்கும் பிளாஸ்மாவிற்கும் இடையில் ஏற்படும் செயலெதிர்ச்செயல் காரணமாக ஏற்படுகிறது.  இதற்கு நல்ல எடுத்துக்காட்டு சுமார் 400 கிமீ வினாடிக்கு என்ற வேகத்தில் வீசும்   கதிரவக் காற்றானது (Solar wind) புவியின் காந்தப்புலத்தை எதிர் கொள்ளும் போது வில் போன்ற வடிவத்தில் எல்லை உருவாவதைக் குறிப்பிடலாம். புவி மற்றும் இதர காந்தப் பண்புடைய கோள்களுக்கு இந்த எல்லையில், விண்மீன் காற்று (Stellar wind) காந்த நிறுத்தத்தை (Magnetopause)  நோக்கி வரும் போது திடீரென வேகம் குறைந்து போவதாகும் என்றும் விண்மீன்களுக்கு இந்த எல்லை வான் கோளத்தின் (Astrosphere) முனையாக அமையும் அதாவது விண்மீன்களுக்கியிலான ஊடகத்தை (Interstellar medium) விண்மீன் காற்று (Stellar wind)  சந்திக்கும் இடமாகும். புவியின் வில் அதிர்ச்சி எல்லைக்கோடு புவியிலிருந்து 90,000கிமீ தொலைவில் 17கிமீ தடிமன் கொண்டது.  

தொடரும்.......